JP2923399B2 - 洗濯機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、５０Ｈｚおよび６０Ｈ
ｚの電源周波数が共用できる洗濯機において、特に、脱
水工程時の駆動制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、洗濯機では、駆動モータの駆動
力によりパルセータおよび脱水槽を回転させるようにな
っているが、電源周波数が５０Ｈｚの地域と６０Ｈｚの
地域とでは駆動モータの回転数が異なるので、同一使用
ではパルセータあるいは脱水槽の回転数も異なる。例え
ば、５０Ｈｚの地域では、回転数が少なく脱水効率が悪
くなる。６０Ｈｚの地域では、過回転により振動騒音が
大きく、ひいては機器の寿命を縮める等、良好な運転状
態が得られない問題がある。

【０００３】そこで、本出願人は、特願平３−９６７７
５号で提案したように、５０Ｈｚ仕様の全自動洗濯機を
６０Ｈｚの電源周波数にも適応させて共用するために、
洗濯時には、駆動モータの駆動時間あるいは停止時間を
制御して設定時間内でのパルセータの回転数を電源周波
数にかかわらず同じにしている。

【０００４】また、電源周波数が６０Ｈｚのときの脱水
時には、図６の如く、脱水工程が開始されて脱水槽内に
水がないと確認されると、駆動モータおよび駆動モータ
の始動用コンデンサがオンし、脱水回転数が８５０ｒｐ
ｍに達すれば駆動モータと始動用コンデンサを同時にオ
フする。そして、脱水回転数が低下して洗濯物の容量別
に設定された設定回転数Ｘになれば、駆動モータだけを
オンする。この繰り返しを脱水工程時間終了まで行な
う。この時、駆動モータをオンしても回転数が上がら
ず、脱水回転数が５００ｒｐｍ以下になれば始動用コン
デンサをオンし、脱水回転数を上げる。脱水回転数が８
５０ｒｐｍ以上になると、駆動モータおよび始動用コン
デンサをオフして、再度上記動作を繰り返している。

【０００５】この種の全自動洗濯機において、脱水槽の
回転数を検知する手段には、図７の如く、脱水槽に接続
された従動側プーリ１の下面に配置されたマグネット２
と、該マグネット２の下面に近接するよう動力伝達機構
のケース３から垂下された保持板４に設置されたリード
スイッチ５とが使用されている。

【０００６】そして、脱水槽の回転数は、脱水工程時に
ける従動側プーリ１の回転によりマグネット２がリード
スイッチ５に近接離間し、このときのリードスイッチ５
のオンオフ信号により検出されていた。

【０００７】なお、図７中、６は駆動モータ、７はモー
タ軸、８は駆動側プーリ、９はＶベルト、１０は洗い
軸、１１は脱水軸、１２はスプリングクラッチである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の全自動洗濯機に
おいては、脱水槽の回転数を検知するため、マグネット
２およびリードスイッチ５等の部材が必要であり、コス
ト高となっていた。また、洗濯機に５０Ｈｚおよび６０
Ｈｚの電源周波数の共用を可能とする機能を付加すると
き、脱水槽の回転検知方式を採用した洗濯機でなければ
ならず、使用範囲が狭くなっていた。

【０００９】さらに、始動用コンデンサをオフした状態
で、駆動モータ７をオンオフさせるため、モータトルク
が弱くなりやすい。その結果、負荷（洗濯物）状態や駆
動モータ７のトルク不足により、パルセータや脱水槽の
回転数が低下しやすくなっていた。また、始動用コンデ
ンサをオフした状態で駆動モータ７をオンすると、使用
者が気になる駆動モータ７からの電磁音が発生すること
があった。

【００１０】本発明は、上記に鑑み、安価に電源周波数
の共有化が行える洗濯機の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、電源周波数が６０Ｈｚのとき、脱水工程時に駆動
モータ２５をオンしたまま始動用コンデンサ２９を容量
検知手段からの容量検知信号に応じて設定された通電タ
イミングによりオンオフ制御するものである。

【００１２】

【００１３】

【作用】上記課題解決手段において、電源周波数が６０
Ｈｚと判別された時の脱水工程時に、駆動モータ２５お
よび始動用コンデンサ２９に通電されると、脱水槽２３
の脱水回転が始まる。

【００１４】ここで、駆動モータ２５をオンさせたま
ま、洗濯物の容量に応じた通電タイミングに従って始動
用コンデンサ２９をオフにすると、トルク不足となり駆
動モータ２５の回転数が下降する。洗濯物の容量区分別
に通電タイミングを変えているのは、負荷（容量）が多
ければ脱水回転の上昇速度が遅くなり、負荷が少なくな
るにつれて脱水回転の上昇速度が早くなるためである。

【００１５】そして、始動用コンデンサ２９を再びオン
にすると、駆動モータ２５の回転数が上がる。その後、
始動用コンデンサ２９をオフにすると、再び駆動モータ
２５の回転数が下がる。この通電タイミングに従った始
動用コンデンサ２９のオンオフ制御を脱水工程時間終了
まで繰り返し行なう。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す全自動洗濯機
の脱水工程のフローチャート、図２は全自動洗濯機の概
略構成図、図３は全自動洗濯機の駆動機構の要部構成
図、図４は駆動モータの電気回路図、図５は制御部の入
出力を示すブロック図である。

【００１７】本実施例の全自動洗濯機の構成を図２，３
に基づいて説明する。図２において、２１は洗濯機本
体、２２は水槽、２３は脱水槽、２４は脱水槽２３の底
部全面に配されたパルセータ、２５は水槽２２の底部に
固設された正逆回転可能な駆動モータである。

【００１８】駆動モータ２５の駆動モータ軸３１には、
図３の如く、プーリ片３２と冷却ファン３３とがねじ３
４によって一体的に取り付けられてなる駆動側プーリ３
５が直結されている。また、パルセータ２４に減速機構
３６を介して接続された洗い軸３７には、従動側プーリ
３８が直結され、駆動側プーリ３５と従動側プーリ３８
との間には、Ｖベルト３９が掛け巻きされている。な
お、駆動側，従動側プーリ３５，３８およびＶベルト３
９は、５０Ｈｚ仕様のものが使用されている。

【００１９】水槽２２の下方には、この駆動モータ２５
の回転力を脱水槽２３に選択的に伝達するクラッチ機構
４０が配されている。このクラッチ機構４０は、洗濯工
程時に脱水槽２３の回転を阻止するよう脱水槽２３に直
結された脱水軸４１に係合するクラッチレバー４２と、
脱水工程時に洗い軸３７の回転力を脱水軸４１に伝える
スプリングクラッチ４３とを備えている。

【００２０】これにより、脱水運転を行なう際には、図
示しない排水弁を開閉するソレノイド４４によりクラッ
チレバー４２が揺動され、脱水軸４１とクラッチレバー
４２の係合が解除される。そして、駆動モータ２５の駆
動力がスプリングクラッチ４３を介して脱水軸４１に伝
達され、従動側プーリ３８と脱水槽２３とが同じ回転数
で回転することになる。

【００２１】駆動モータ２５は、図４の如く、コンデン
サモータからなり、主巻線２６および補助巻線２７に運
転用コンデンサ２８が接続され、運転用コンデンサ２８
に始動用コンデンサ２９および始動スイッチ２９ａが並
列に接続されている。なお、３０は、モータ反転用スイ
ッチであり、駆動モータ２５の正逆回転を可能としてい
る。

【００２２】また、洗濯機本体２１には、電源周波数が
５０Ｈｚか６０Ｈｚかを検出する周波数検出装置４５
と、検出された電源周波数に応じて各洗濯工程を実行す
る制御部５０が配されている。

【００２３】周波数検出装置４５は、周波数計等の既知
なものを用いている。制御部５０は、マイクロコンピュ
ータからなり、図５の如く、入力側に周波数検出装置４
５，操作スイッチ５１，上蓋の開閉に連動する安全スイ
ッチ５２，水位検知手段としての圧力スイッチ５３，動
作タイミングを取るためのリセット回路５４，クロック
回路５５が接続され、出力側に各種表示回路５６，駆動
モータ２５を駆動させるためのトライアック、トランジ
スタ等からなるモータ回転駆動回路５７，ソレノイド４
４を駆動するためのソレノイド駆動回路５８，前記始動
スイッチ２９ａが接続されている。

【００２４】この制御部５０には、脱水槽２３内の洗濯
物の容量を検知する容量検知手段と、周波数検出装置４
５からの出力信号により電源周波数が５０Ｈｚか６０Ｈ
ｚかを判断する電源周波数判別手段と、検知された洗濯
物の容量に応じて脱水工程時間を設定する時間設定手段
と、電源周波数が５０Ｈｚのとき脱水工程時に通常通り
駆動モータ２５を設定時間駆動して脱水槽２３を回転さ
せる通常脱水手段と、電源周波数が６０Ｈｚのとき洗濯
物の容量に応じて脱水工程時の駆動モータ２５の始動用
コンデンサ２９への通電タイミングを設定する通電タイ
ミング設定手段と、電源周波数が６０Ｈｚのとき脱水工
程開始から終了まで駆動モータ２５をオンしたまま始動
用コンデンサ２９を設定された通電タイミングによりオ
ンオフさせるコンデンサ通電手段とが設けられている。

【００２５】なお、制御部５０は、洗い，すすぎ工程に
おいては、駆動モータ２５の駆動時間あるいは停止時間
を制御して、設定時間内でのパルセータ２４の回転数を
電源周波数にかかわらず同じにしている。

【００２６】前記容量検知手段は、給水前にパルセータ
２４を脱水工程時の回転方向と逆方向に回転させるよう
駆動モータ２５を駆動させる駆動機能と、駆動停止後の
駆動モータ２５の慣性回転時に発生する起電力からパル
ス数を検出するパルス検出機能と、検出された測定パル
ス数から脱水槽２３内の洗濯物の負荷容量を判定する容
量判定機能とを備えている。

【００２７】また、通電タイミング設定手段では、電源
周波数判別手段により電源周波数が６０Ｈｚと判別され
ると、駆動モータ２５の回転数が５０Ｈｚの通常回転時
の回転数すなわち脱水における理想的な回転数となるよ
う、始動用コンデンサ２９のオン時間とオフ時間すなわ
ち通電タイミングを設定するものである。

【００２８】上記構成において、周波数検出装置４５か
らの出力信号により使用される電源周波数が検出され
る。容量検知手段により洗濯物の容量に応じて洗濯工程
時間，脱水槽２３内の水位等が設定され、洗いおよびす
すぎ工程が実行される。

【００２９】脱水運転スタートにより排水弁およびソレ
ノイド４４に通電され、排水弁が開き、クラッチ機構４
０が切り換えられる。水位検知用の圧力スイッチ５３に
より脱水槽２３内に水がある場合は排水され、水が無い
ことが確認されると、駆動モータ２５および始動用コン
デンサ２９に通電され、脱水槽２３の脱水回転が始ま
る。

【００３０】周波数検出装置４５により検出された電源
周波数が６０Ｈｚのとき、脱水回転開始から洗濯物の容
量に応じた設定時間Ａ（例えば、高量のとき２０秒、中
量のとき１５秒、低量のとき１０秒）が経過すると、駆
動モータ２５をオンさせたまま始動スイッチ２９ａの切
り換えにより始動用コンデンサ２９をオフにする。する
と、駆動モータ２５には、十分なトルクが与えられない
ため、回転数が下降する。この洗濯物の容量区分別に設
定時間を変えているのは、負荷（容量）が多ければ脱水
回転の上昇速度が遅くなり、負荷が少なくなるにつれて
脱水回転の上昇速度が早くなるためである。

【００３１】始動用コンデンサ２９への通電がオフして
から設定時間Ｂ（例えば、高量のとき４０秒、中量のと
き２５秒、低量のとき１５秒）が経過すると、始動用コ
ンデンサ２９をオンし、下降した駆動モータ２５の回転
数を上げる。

【００３２】そして、始動用コンデンサ２９がオンして
から設定時間Ｃ（例えば、高量のとき３秒、中量のとき
２秒、低量のとき１秒）が経過すると、始動用コンデン
サ２９をオフにする。すると、駆動モータ２５の回転数
が再び下降する。これは、電源周波数が６０Ｈｚのとき
に５０Ｈｚ仕様の洗濯機を使用すると起こる駆動モータ
２５の過回転を抑制する。この設定時間Ｂ，Ｃによる始
動用コンデンサ２９のオンオフ制御を脱水工程時間終了
まで繰り返し行なう。

【００３３】なお、各設定時間Ａ，Ｂ，Ｃすなわち始動
用コンデンサ２９の通電タイミングは、各容量区分での
駆動モータ２５の平均回転数が５０Ｈｚのときの最大脱
水回転数８００ｒｐｍとほぼ同じになるよう設定されて
いる。

【００３４】このように、脱水槽２３の回転数を検知せ
ずに、始動用コンデンサ２９のオンオフ制御を行ってい
るので、従来必要であったリードスイッチやマグネット
等の部材を廃止できる。また、５０Ｈｚと６０Ｈｚとの
電源周波数を共用化することができるため、電源周波数
にかかわらず同一構成部材で製品組立を行え、銘板，梱
包材の表示等も同じもので統一できる。このため、部品
点数が削減でき、コストダウンが可能となる。

【００３５】さらに、電源周波数が６０Ｈｚのときの脱
水工程時に、駆動モータ２５をオンしたまま始動用コン
デンサ２９のオンオフで脱水槽２３の回転を制御してい
るため、駆動モータ２５のオンオフ制御のときと比べ
て、トルク不足により駆動モータ２５の回転数を低下さ
せることがなくなる。また、使用者が気になる駆動モー
タ２５からの電磁音が発生しにくくなる。

【００３６】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。例えば、こ
こでは、全自動洗濯機に適用した例を示したが、二槽式
洗濯機にも適応できる。さらに、ここでは、電源周波数
が５０Ｈｚの場合を基準にして駆動モータ２５を制御し
たが、逆に６０Ｈｚの場合を基準にしてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、脱水槽の回転数を検知せずに５０Ｈｚと６０Ｈ
ｚの電源周波数を共用化することができるため、従来必
要であった回転数を検知するのに必要な部材を削減で
き、コストダウンが可能となる。

【００３８】さらに、電源周波数が６０Ｈｚのときの脱
水工程時には、駆動モータをオンし運転用コンデンサに
通電したまま始動用コンデンサをオンオフ制御している
ため、駆動モータのオンオフ制御のときと比べて、トル
ク不足により駆動モータの回転数を低下させることがな
くなるとともに、回転数の増減が滑らかになり、安定し
た、かつハンチングの少ない回転制御を行うことができ
る。また、使用者が気になる駆動モータからの電磁音が
発生しにくくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す全自動洗濯機の脱水工
程のフローチャート

【図２】全自動洗濯機の概略構成図

【図３】全自動洗濯機の駆動機構の要部構成図

【図４】駆動モータの電気回路図

【図５】制御部の入出力を示すブロック図

【図６】従来の全自動洗濯機の脱水工程のフローチャー
ト

【図７】従来の全自動洗濯機の駆動機構の要部構成図

【符号の説明】

２３ 脱水槽 ２５ 駆動モータ ２９ 始動用コンデンサ ４５ 周波数検出装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D06F 33/02 D06F 49/04 H02P 7/63 301

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗濯物を遠心力により脱水する回転自在
   な脱水槽と、該脱水槽を回転駆動する単相誘導電動機か
   らなる駆動モータと、該駆動モータに設けられた運転用
   コンデンサと、この運転用コンデンサと並列に接続され
   た始動用コンデンサと、電源周波数が５０Ｈｚか６０Ｈ
   ｚかを検出する周波数検出装置と、脱水槽内の洗濯物の
   容量を検知する容量検知手段と、電源周波数が５０Ｈｚ
   のとき脱水槽の脱水回転数を一定とし、電源周波数が６
   ０Ｈｚのとき脱水工程時に駆動モータをオンしたまま始
   動用コンデンサを容量検知手段からの容量検知信号に応
   じて設定された通電タイミングによりオンオフ制御する
   コンデンサ通電手段とが設けられたことを特徴とする洗
   濯機。